GBÖ-provsträckor på väg 60 i Örebro län. Lägesrapport hösten 1993

Nr: 30-93 Titel: Författare: Resursgrupp: Projektnummer: Projektnamn: Uppdragsgivare: Distribution: Datum: 1993-12-20 GBÖ-provsträckor på väg 60 i Örebro län. Lägesrapport hösten 1993. Krister Ydrevik Vägkonstruktion 60129 GBÖ-provväg på Rv 60 i Örebro län Vägverket Fri div Väg- och transport-forskningsinstitutet ä

Väg- och tmnspart-'forskningsinstitutet Vägkonstruktion Krister Ydrevik

GBÖ-provsträckor på väg 60 i Örebro län.

Lägesrapport hösten 1993.

Innehårllsförteckning Bakgrund... .. 1 Syfte ... .. 1 Metod... .. 2 Tidigare rapporter... .. 2 Aktiviteter under 1993 ... .. 2 Resultat... .. 3

Jämnhet i längd- och tvärled ... .. 3

Bärighet... .. 3 Sammanfattning... 4 Bilagor Gränskurvor för förstärkningslagermaterial... .. 1 Lägeskarta ... 2 Provsträckornas uppbyggnad ... 3 Mätningsplan... .. 4

_G_BÖ-provsträckor på vägöo i Örebro län.

Lägesrapport hösten 1993.

Bakgrund

Vägverket införde under år 1990 nya regler beträffande bär och förstärkningslager vid utförande av GBÖ-konstruktioner. Ändringarna redovisas i BYA-komplement 3/89.

Beträffande förstärkningslager innebär ändringen att en mera bärlagerliknande kornsammansättning nu krävs. Kraven definieras med hjälp av bestämda värden för

passerande mängd material på ett antal siktar från 0074 mm till 32 mm. Vidare har

krossytegraden hos materialet givits en betydelse på så sätt att om 50% eller mer av materialet är krossat så tillåts en minskning av det obundna bärlagrets tjocklek från

150 mm till 80 mm.

De tidigare kraven (enligt BYA-nytt 86) innebar att förstärkningslagermaterial skulle uppfylla fordringarna för materialgrupp A eller B. De olika materialgrupperna

definieras i tabell 4:03-1 i BYnytt 86. I diagram bilaga 1 har gränskurvan för ett A-material exemplifierats med antagande att max stenstorlek är 200 mm och 80% av materialet passerar 16 mm sikt. I diagrammet redovisas också gränskurvorna för förstärkningslagermaterial enligt BYA-komplement 3/89. Som framgår innebär de nya bestämmelserna en betydande skärpning av kraven.

I remissutgåvan till BYA-komplement 3/89 konstateras att de gällande kraven på bär-och förstärkningslager är mycket gamla , bär-och att dessa, framförallt på

förstärkningslager, varit mycket blygsamma. De ökande axellasterna på vägnätet gör att även lagren längre ner i konstruktionen utsätts för stora påkänningar. Vidare sägs att avsikten med förändringarna är att både bär- och förstärkningslager skall vara stabila och permeabla.

VTI har av Vägverket fått i uppdrag att medverka vid utförande och utvärdering av prov med GBG-konstruktion utförd enligt de nya bestämmelserna. Provet är förlagt till vägföretaget rv 60 i Örebro län, delen Lilla Mon-Rya. Se karta bilaga 2.

Syfte

Syftet med provet är, att genom mätningar på vägytan av bärighet, jämnhet och skadeutveckling, värdera effekten av de nya bestämmelserna beträffande bär-och förstärkningslager.

Väg- och transport-'farskningsinstitutet

Vägkonstruktion Krister Ydrevik

Metod

Anläggande av fem stycken provsträckor med varierande krossningsgrad på

förstärkningslagret och med olika tjocklek på det obundna bärlagret. Tre sträckor har byggts med okrossat förstärkningslagermaterial och med olika tjocklek på det

obundna bärlagret. De valda tjocklekarna är 8, 10 och 15 cm, vilket innebär att två sträckor är något underdimensionerade, eftersom de nya bestämmelserna föreskriver _15 cm obundet bärlager om förstärkningslagret utgörs av okrossat material.

De två Övriga sträckorna har 8 cm obundet bärlager, och här är en sträcka utförd av förstärkningslager med 50% krossytegrad och en med 100% krossytegrad.

Samtliga sträckor har ett bundet bärlager bestående av 230 kg/m2 AG 25 (ca 9.5 cm) lagt i två lager, där lager 2 har förhöjd bindemedelshalt (4.7% mot enl. recept 4.5 %). AG-lagret har trafikerats under perioden september 1992 - augusti 1993. I aug. -93 påfördes ett slitlager bestående av 90 kg/m2 HAB 16.

En schematisk skiss över provsträckomas uppbyggnad Visas i bilaga 3.

Vägen är av typen 13-m väg med breda körfält, vilket innebär att körfälten är 5.5 m breda och vägrenarna 1.0 m breda.

Mätningar görs i norrgående körfält mot Lindesberg. Mätningsplan redovisas i bilaga 4.

Årsdygnstrafiken över provsträckorna, enl. Vägverkets senaste trafikräkningar från 1990 (publicerade 1993), är 5530 fordon i17% varav lastbilar utgör 640 fordon i 14%.

Tidigare rapporter

Utförandet av provsträckorna har tidigare beskrivits i VTI-notat nr V 201.

Aktiviteter under 1993

- bevakning i samband med utläggning av slitlager.

- instrumentering av provsträckorna för mätning av slitage, tvärprofil, och asfalttemperatur.

- s.k. nollmätning, dvs. mätning av tvärprofil, längdprofil, bärighet, och slitage på otrafikerad yta.

Resultat

Jämnhet i längd och tvärled

Jämnheten i längdled mäts med VTIzs CHLOE-profilograf. Vid nollmätning i augusti 1993 låg PSI-värdet för samtliga sträckor på 5.0, dvs jämnheten i längdled är mycket hög.

Jämnheten i tvärled mäts i nio linjer per sträcka med laserprofilometern PRIMAL. Resultatet av nollmätningen redovisas i tabell 1 nedan. Som framgår är det uppmätta spårdjupet, bestämt enl. den sk. trådprincipen, ca 1-2 mm.

Tabell lth 60 Lindesberg Spårdjupsmätning med PRIMAL. Beräkning

enl. tråd Drincipen. Medelvärde av 9 bestänLingar. 93-09-15 vö Iöge hö Iöge Mv Ströcko (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 1 2.1 2902 1.6 4331 1.9 2 l .8 2799 1.1 4434 1.5 3 l .7 2902 1 4553 1 .4 4 l .5 2838 0.9 4320 1 .2 5 l .8 2959 1 .2 4078 1 .5

Bärighet

Provbelastning har utförts med VTI:s fallviktsdeflektometer av fabrikat KUAB. Mätning har gjorts i 18 punkter per sträcka

Utvärdering av fallviktsmätningar kan göras på några olika sätt. Här har valts att studera den framräknade dragtöjningen som vid belastning uppstår i underkant av det asfaltbundna lagret. Dessa dragtöjningar är ofta den mest kritiska påkänningen i en vägkonstruktion. Dragtöjningens storlek beror av styvheten hos de olika lagren i konstruktionen.

Hittills har endast en mätning gjorts på den färdiga konstruktionen och resultatet härav redovisas i tabell 4 nedan. I tabellen redovisas den genomsnittliga töjningen för respektive sträcka baserad på mätningar i 18 punkter. TÖjningen har beräknats med formel nr 1 från VTI-notat nr V190 1992, "Regressionssambandför beräkning av påkänning i asfaltbeläggning ur deflektioner mätta medfallvikt. " av Håkan Jansson. Från dessa beräknade töjningar har sedan tillåtet antal överfarter (Ntin) med en sk. standardaxel beräknats. Härvid har ett kriterium använts framtaget av Lennart Djärf och beskrivet i VTI-notat nr 191 "Asfalttojningskriterium baserat på fältstudier".

Väg- och transport-'farskningsinstitutet

Vägkonstruktion Krister Ydrevik

Det framräknade värdet på Ntin skall endast ses som ett relativvärde för jämförelse mellan sträckorna eftersom de baseras på endast en asfalttemperatur (uppmätt vid

mättillfället). Om ett absolutvärde för Ntill skall beräknas måste en årsindelning med

hänsyn till bl.a. asfalttemperaturen göras. För att ytterligare åskådliggöra sträckornas relativa styvhet vid provbelastning har deras relativa livslängd beräknats och härvid har livslängden för sträckan med lägsta beräknade töjningen för enkelhetens skull satts till tio år.

Tabell 4: Resultat av fallviktsmätning på slitlageryta sept. 1993. Beräkning av töjningen i

AG-lagrets underkant.

Nm] (1) = tillåtet antal överfarter beräknade med formel från VTI-notat nr 191. Relativ livslängd med antagande att sträcka med högsta antal Nm] håller i tio år

93-09

töjning (l) Rel.

sträcka medelvärde Nn-n *100 livslängd

microstrain (asf.temp = år 6 CO) 1 1 16 1.0 7.1 2 107 1.2 8.5 3 104 1.3 9.3 4 108 1.2 8.5 5 101 1.4 10

Är skillnaden i töjning mellan sträckorna statistiskt säkerställd med hänsyn till den naturliga spridningen inom varje sträcka? Ett t-test visar att med 95% sannolikhet skiljer sig sträcka 1 från de övriga. Mellan sträcka 2,3,4, och 5 råder statistiskt ingen skillnad.

Sammanfattning

Studien av nedbrytningen hos provsträckor med olika krossytegrad i

förstärkningslagret har just påbörjats i och med "nollmätning" på det nylagda

slitlagret. Mätserier för registrering av jämnhet, slitage, bärighet och skadeutveckling har inletts. Provsträckorna har blivit utförda enligt alla ställda önskemål vad avser material och tj ocklekar med ett par undantag, ett prov av femton på bärlagermaterial var något för grovt och det helkrossade förstärkningslagermaterialet är visserligen godkänt enl BYA 3/89 men det hade varit önskvärt med en något tätare kurva.

Den utförda mätningen med fallviktsapparat på slitlagerytan visar att vid den aktuella belastningen (50 kN) är styvheten i de obundna lagren lägre på sträcka l än på de övriga. Framtida studier av skadeutveckling får visa om denna skillnad har någon praktisk betydelse.

Provsträckorna har redan givit resultat som Visar att förstärkningslagermaterial med kornkurva enligt föreskrifterna i BYA 3/89 ger konstruktioner med hög bärighet oavsett om materialet utgörs av naturgrus eller bergkross. Kraven på framförallt förstårkningslager var tidigare mycket blygsammå och en av avsikterna med kravåndringarna var att både bårlager och förstärkningslager skall vara stabila och permeabla. Provvägen vid Lindesberg har visat att åtminstone det första kravet är uppfyllt.

Vidare antyder de hittills utförda mätningarna att tjockare bärlager på okrossat förstärkningslager inte har någon märkbar effekt, åtminstone inte om som i detta fall bårlagret också består av okrossat material och en ökning av bärlagertjockleken inneburit motsvarande minskning av tjockleken på förstärkningslagret.

Anm; Kurva/A1 =

86 OMrwåknga

rå

I:

ns kurva

qi Y' eu: målieñ

r A-Ma1evia1 enl. BYA-n

200 mm Och där 80% Fasserav Ié mm 5614:,

011 Med max såcnsbvlek

31.1:

00% 111111111111111 0,063 0,125 0,25 0,5 1,0 1 11 111111 1. _{5,6 8 11,2 16 20 25 32 50 60 100 200} __ 5 C: ) C: ) 1 l P\ J C: ) L LA ) <2 ) 1 : N (2 ) Pus se ro nde män gd , vi kf pr oc en f 1 tJ W (I ) 1 C7 \ C: ) 1 -a J <2 ) 1 (3 3 C: ) 1 \( 3 (I ) (I ) (I ) 1 11 11 11 11 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 111 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 . -11 11 1 1 " f? 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ 1 . L . -1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -_ _ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L _ 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -L. -4 11 11 11 11 1 -. _ L _. 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -. _ L -4 1 1 1 11 1 1 1 1 -L. -4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L _ 4 1 1 1 1 1 1 1 11 -_ L -4 1111 11 11 11 11 <§; :1 11 11 11 1R § 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 _ -L _ 4 11 11 11 1 _ L -11 11 11 11 1 _ -L _ 4 11 11 11 11

._1

1

11 11 1111 1 -L -4 11 11 11 11 1 _-L_ J 11 11 11 11 1 -L -4 11 11 11 111 _ .. L -4 1111 11 11 1 _ -L -4 11 11 11 11 _ _ L -4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 r xi l ;

\

\, 1111 11 11 1 N Y 11 11 11 11 1

>

11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1 T 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

\

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1,1'

11

1

\

1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 11 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 1 11 11 11 11 11 11 11 11 1 r |1 {: ; : 1 11 11 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 \ < ; ; 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 111

-TV

4 _ L _ 4 _ -L 1\ <

(

Y

\ _ _. L _ 4 _. _L

\

k _ -L _. 4 _. -L _ 4 -L - 4-C) \ 1 1 11 11 11 11 ; 1 1 1 1 1 1 1 R §11 11 11 11 1

\

11 11 11 11 1 11 11 11 1 11 1< ll l1 1 11 11 11 11 1 lg ;; :111 1 11 11 11 11 1 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 11 {; :: 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 1r k

\

1 1 1 1 1 1 1 R § 11 11 1111 1

\

11 11 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 111 1111 111 11 11 11 1 .. _ L _. 4 11 11 11 _. _ L 4 \ 11 11 11 _ _ . L _ 11 11 11 11 1

Y

-11 11 11 11 1 _ -L _ 4 11 11 11 11 : 1 p-11 1 11 11 11 11 _. 1. -4 11 11 11 11 -L -4 11 11 11 11 _ -L -4 _-4 1 11 1111 11 1 11 11 11 11 1 11 1{{: :1 1 1 1 1 1 1 1 ü 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 11 11 11 1 11 11 111 11 11 . -1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 r1 <1 1 1 1 1 1 1 1 1

\

1 1 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1111 11 11 11 1 11 11 11 1 -1 _-1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4. . L. -4 11 11 11 11 1 --L -J 1 1 1 1 1 1 1 1 1 _ -L -4 11 11 r7 11 1 -L -4 4. -L -4 11 11 11 11 1 11 11 11 11 -L _ 4 11 11 11 11 1 -_ L _. 4 11 11 11 11 1 -_ L.. 4 11 11 11 11 - -L . -11 11 11 1 -4 L _ 4 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 111 1111 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 6-1 11 11 11 111 11 1111 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1111 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 1ñ1 p1 n 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1111 11 1 11 11 11 11 1 11 11 11 11 1 11 1 11 11

1111 11 11 0,06 Finsand Grovmo 0,2

1Mellansand1 Grovsand 1 Fingrus 1 Grovgrus

J

1 lMellansnndl Grovsand |

0,6

Fingrus Mellangrus Grovgrus

l

Sten 60 Mellonsten

I

I

1

77

V

I 511.

nstltutet-00/1 Trafik

Gränskurvor

_ Lagermcxåcriaz. e .Samt

BYÅ-få.

_{ur' få}

komPlemeni'

rsfärk

nL. EVA-'1131:1 86

3/89

"35'

s 1011

5

1. 661.50. 1

J ] I I I L -_ Å : K07 5 \\

/ .I ,_, \ '. / ' ' 1 / _ / /a r/ , , V / 1 v. -.4 I \ / H , . ;za

Bla.

fy

2

CZ. .v (ä nH H H »2

.I

l 0

än

22-1 020 | " n

m eg / , k, \ A Jbofor_ b 64% WN" .,{\_, '. \ \ n y 'Ödtäpp'a V_{..) I i,} i x '* \'₁ - I ' 4;_ - ' 1,?? :. S (någe:

(i ' 09.' '

.0-3 I I\ ,

(71%)'

_{A ;4:}

0

\ Västantor /

?av \ V 0 tl'i/

LSKM

_ =l=|=a=

=x==n==x=

m NY STRÄCKNING RV 60

VÄG som LNTAGES I ALLMÄNT

UNDERHALL

VÄG GGM INDRAGESO FRÅN

,ALLMÄNT UNDERHÅLL

ENSKILD VÄG MED STATSBIDRAG

1 *i " ' C7 U ,1 -_{4 Kvarnta"} "\_,/ " a ' l 1 l . 6

VÄGVERKET

VÄGFÖRVALTNINGEN l ÖREBRO LÄN

PROJEKTERINGSKONTORET

VÄG 60 ÖREBRO- FALUN

DELEN L MON-RYA

ÖVERSIKTSKARTA

TOP KARTA 11 F LINDESBERG SV

10F D EBRQ NV

RITAD AV KONSTR AV GRANSK AV ORIGINALSKALA

1250000

ÖRE RO 1988-06-01

W

OBJEKT NR

Ör

eb

ro

9/ 40 0 4 l W HAB 90 kg /m 2 3, 5 cm

AG

23

0k

g/

m2

«& 5 c m

G)

100n 1

l

fi x 9/ 55 0 10 0n 1 ñx _9/750

GD

₁₀0n 1 I

GD

100n 1 |

(5

)

Li

nd

es

be

rg

9/ 90 0 10 0n 1 I L 7 -0

/Å

10 Bäd ag er 8c n1 80 n1 För st är k-rñn gd ag er 10 0% kr os sa t I I I I I I I I I I I I I 50 96 kr os sat

l\

\

I I I I I I I I I I 1 20 cm 8c n1 15cn 1

T

_j

\

50 I I I I I ok ro ss at | I I I _ _ _ - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ Il EI ! -E II EI ! EI ! EI ! EI ! EI ! -Z-II EI ! EI ! EI I El ! El ! EI! -E-II EI ! -E-Il EI ! EI ! E! ! E! ! -I-II -E II EI ! El i EI ! EI I-EI I EI! 'E li EI I -E -I IE H :

GB

Ö

80

cm

Tr

af

ik

kl

as

s

SI

-8 0 c m Rev. 1991-05-17 1991-06-16 1993-11-11

ab

Vi

ha ns Mäkaub ñwdbñwni

"25.23

Lindesberg

Provsträckor på Rv 60 vid

_{51:16:00. 3}

VTI 1991-01-28

/ kb 5.5 m

/ /

vr 1.0 m

100 __

Övergång

90 _

80 _'

:777777777@@77

'

70 __

---________@©__

ÖO __

__________@©__

50

_{_}

_{77777?7777@@77}

_{låmåå'vâáe pmm}

'

°

'

40 __

... --

--©©

© FOIlVikT

1.5moch 2.5m

30

__

___________@©__

fr. vögrenskon'r

SHTO e

20 _

g

----PR||\/|AL

10

__

5.05 m nu 0.05 m

från vögrenskgm

0 _

Övergång